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2025年我国乏燃料将累积达14000余吨

放大字体  缩小字体 中国核电网  | 发表于:2017-02-06 | 来源:国际电力网

随着我国核能规模化发展,核电站乏燃料产生量日益增加。按照我国核电中长期发展规划目标,2020年我国大陆运行核电装机容量将达到5800万千瓦,乏燃料累积量将达到7000余吨,2025年累积量将达到14000余吨。

“早在上世纪80年代,我国就确定了核燃料‘闭合循环’和‘核能发展必须相应发展后处理’的技术路线。”我国核工业行业管理部门——国家原子能机构秘书长刘永德在接受科技日报记者采访时表示,经过多年努力,我国乏燃料后处理、贮存和运输科研攻关和能力建设均取得了积极进展,有效保障了核电站乏燃料安全,为推动核工业跨越发展奠定了坚实基础。

核电发展的重要环节

铀矿是核电的“粮食”。但铀矿中可用于热堆电站(如压水堆)发电的铀-235,在铀矿里的富集度仅约0.7%。

乏燃料是在核反应堆或核电站中使用一个周期(12—18个月)后卸出的核燃料,但它并非“废料”,除含有一定数量的放射性废物外,还含有许多有价值的物质,如未裂变和新生成的裂变核素(铀-235、铀-233、钚-239等),以及可用作放射源的裂变产物同位素(如锶-90、铯-137等),这些核素均具有循环利用价值。

将乏燃料从反应堆卸出后需要进行各种处理,这是核燃料循环的后段,乏燃料后处理是其中最关键的一环,也是目前已知的最复杂和最具挑战性的化学处理过程之一。

“ 刘永德说,世界各国对乏燃料的处理有三种做法:通过后处理进行循环利用,如法国、英国、俄罗斯、日本等;作为放射性废物直接深地质处置,如瑞典、瑞士等;进行干式或水池临时贮存,根据未来核技术发展情况再作决定,如美国、西班牙、韩国等。

81岁的清华大学首届核化工专业毕业生、中核集团科技委顾问严叔衡认为,后处理技术的军民两用性质,决定了后处理的技术研发和能力建设不仅仅是一个技术与经济问题。”

从全球范围来说,经济可开采的铀资源不是无限的。严叔衡说,据测算,如能实现快堆和后处理闭合循环,铀资源利用率可提高几十倍,另一方面,经过后处理后产生的高放废物量仅为直接地质处置处理方式的1/4,同时可使最终处置废物的放射性毒性降低一个数量级以上。

值得一提的是,自上世纪70年代以来,最早建成军用和商用后处理厂的美国一直反对搞后处理和快堆,但近年来政策发生根本性转变,其能源部设立“燃料循环科学技术计划办公室”,投资研发燃料循环工艺技术,并公开提出要发展闭合燃料循环。

夯实乏燃料安全管理基础

多年来,国家原子能机构围绕核燃料闭合循环体系建设,高度重视乏燃料安全处理处置,做了大量工作,有效保障了核电站乏燃料安全。

“我们坚持战略导向和问题导向,制定了‘中试规模—示范规模—工业规模’的乏燃料后处理产业发展路线,同时确定了乏燃料贮存、运输以及后处理近中远期规划,对我国核电站乏燃料安全管理工作做出全面部署,指导产业发展。”刘永德说。

近年来,我国围绕自主掌握先进的乏燃料后处理技术,支持开展了多项科研攻关和科研能力建设。2015年,核燃料后处理放化实验设施正式投入使用,为我国后处理科技水平提升提供了重要保障。2010年,后处理中试厂成功完成热试,标志着我国基本掌握了中试规模乏燃料后处理技术,形成了一定规模的后处理能力。为尽快形成我国工业规模后处理能力,我国也在积极探索国际合作。

此外,我国持续完善政策支撑体系,推动建立核电站乏燃料处理处置基金,为开展乏燃料运输贮存、后处理等工作提供了资金保障。乏燃料贮存和运输能力建设也稳步推进。

科研专项将有助根本解决

乏燃料“出路”问题

针对“我国乏燃料处理能力比印度还要落后二十年”的舆论,刘永德认为,对此说法不用太纠结,“这并不是精确的结论,只是将某些指标对比后的形象表达。”但他同时认为,这也提醒我国需要在这方面奋起直追。

谈及下一步工作,刘永德特别提到,根据国务院专题会议精神,我国将加快后处理科研攻关和能力建设,2016年底参照国家科技重大专项,设立了后处理科研专项,由国家原子能机构牵头管理,该专项将为从根本上解决乏燃料的“出路”问题奠定坚实基础。

“我们将按照从易到难、由小到大的思路,坚持自主创新,在掌握后处理关键技术的基础上尽快形成能力。”刘永德告诉记者,这包括继续对中试厂进行完善配套,充分发挥其工艺工程验证平台作用,打通核燃料闭合循环之路;大力推进后处理科研攻关,为自主建设工业规模后处理厂奠定基础;积极开展国际合作,加快提升后处理能力。

他特别强调,将坚持依法依规管理,抓紧完善乏燃料法规体系和标准体系,包括加快推进《原子能法》立法进程,抓紧研究制定《乏燃料管理条例》等。

 
关键词: 核电 乏燃料 核废料
 
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